提高建筑结构设计安全可靠度的必要性

发表时间:2020/5/28   来源:《工程管理前沿》2020年第07期   作者:张建安
[导读] 对于建筑工程项目而言,其安全可靠性永远都是设计人员需要思考的首要因素。
        摘要:对于建筑工程项目而言,其安全可靠性永远都是设计人员需要思考的首要因素。在建筑结构设计过程中,设计人员要使用经济合理的结构设计方案,在对其进行结构分析时,符合规范规定的安全系数以及可靠指标,确保建筑结构的安全可靠性。这篇文章主要阐述的就是建筑设计安全性的重要意义以及如何保证其安全性的问题。
        关键词:结构设计;可靠度;必要性
        引言
        在对建筑结构进行设计的过程中,不仅要提高其安全性,还要保证建筑在遭遇到突发事件时的稳定性。同时,建筑结构设计的可靠性还影响着施工过程的安全。对于设计人员来说,要对建筑结构设计工作给予足够的关注。通过对其进行不断的优化,来提高工程项目的价值。
        一、确保建筑结构安全可靠的意义
        在很长一段时间内,因为结构设计不合理而引起的事故非常多,从根本上说,其原因在于结构设计的安全性不足。因此建筑设计的安全可靠性是项目设计中优先的考虑因素。此外,在实际施工过程中,还出现了一些建筑材料质量不符合标准、施工技术落后的问题。对于建筑结构设计人员而言,现代建筑项目的体量庞大,而且功能需求多,其结构设计会涉及到很多外部因素,因此对于其安全的控制难度很高,如果工作人员在设计时不够谨慎细心,那么会造成设计不规范的后果。想要保证其安全性,设计人员在工作过程中要以“安全性”基础原则,把项目的安全可靠性放在第一位。一方面可以确保实际施工过程的安全性,另一方面也能满足群众对于建筑项目安全方面的要求,从宏观层面上来看,对于顺利实现建筑物的使用价值具有重要的意义。
        二、影响建筑结构安全度因素
        设计人员头脑中的安全意识是影响建筑结构设计安全可靠性的重要因素。在设计过程中,设计人员应该将安全性作为第一设计原则。同时,设计人员头脑中的安全意识以及实现设计理念的程度也对结构设计水平产生了很大的影响[1]。而在当前的结构设计工作中,设计人员安全意识薄弱成为了一个普遍存在的问题,在进行设计工作的过程中,往往会将注意力集中在如何实现项目的功能以及体现建筑的美学价值方面,试图通过丰富的功能以及精美的外观来吸引群众的目标,忽略了结构安全性对于建筑物的影响,在设计图纸中埋下许多安全隐患,这不仅是人民群众生命财产安全的一种威胁,同时也会缩减建筑物的寿命,增加后期维护所需要的成本。
        此外,结构设计创新性不足也是一个典型的问题。由于现代化建筑的功能越来越丰富,设计的难度也逐渐增加,依靠传统的设计思路已经无法满足设计需求,如果不对结构设计的技术以及思路进行创新,就会在设计过程中出现“顾此失彼”的问题,如果保证安全性就无法满足其功能性,如果要实现功能性就要牺牲安全可靠性,让设计工作陷入两难的境地。
        三、提升安全性的主要方式
        (一)改变设计思路
        想要在设计建筑结构的时候保证其安全性,设计人员就要及时改变结构设计的总体思路。

现行的结构设计标准中,对于建筑安全性的要求无法满足现代建筑的使用需求。因此政府相关部门要提升建筑结构安全度标准,高安全标准会不断提示设计人员建筑结构设计的第一原则是什么,通过这种方式来倒逼设计思路的创新工作[2]。此外,设计思路的转变,让工作人员在考虑各项设计要素的时候,可以将建筑的安全性作为基础,通过提升架构设计科学性以及改善建筑用料等方式来兼顾建筑项目的安全性与实用性,比如说鼓励大量使用强度更高的钢结构来代替传统的建筑结构用料,防止出现为了节省成本而牺牲项目安全可靠度的情况。
        (二)尊重建筑的商品性
        从商业属性方面来看,建筑物是一种特殊的商品。在传统工作模式中,评估建筑物结构设计安全性是政府的行为。而当前这种安全性评估工作呈现出多元化发展趋势,已经有房屋开发商以及保险公司参与到评估工作中(如图1)。一方面,在评估过程中,开发商需要对其售卖的建筑物安全性负责,为了确保房屋这种特殊商品的质量,需要在售价与安全可靠度之间寻找一个合适的平衡点。同其他商品一样,房屋的安全性可以作为房屋销售的一个重要卖点。另一方面,在逐步开展房产私有化的背景下,房屋这种商品与保险业的联系越发紧密,如果房屋结构设计安全可靠度低,那么房屋的保险费就会很高,会让房屋在市场竞争中处于不利的位置[3]。因此对于建筑开发商以及结构设计人员来说,在进行结构设计的时候,要充分考虑项目的商品性,从如何提升其商品价值的角度出发来开展工作,从长远角度看,提高其安全可靠度,是提升房屋价值的一个有效途径,要给与足够重视。

图片1:评估房屋安全机构示意图
        (三)重视结构分析
        从技术方面来看,想要提升建筑结构设计的安全性,工作人员在做结构分析的时候,就要对其作用效应进行深度解析,以此来了解建筑结构截面上的作用效应。此外,还需要对其抗力以及其他参数进行分析。工作人员可以使用计算、模拟试验以及原型试验等方式,借助基本假定条件以及计算机软件中的建筑模型,考察该建筑结构在各种极限状态下的反应[4]。当设计结构承载能力极限状态时,利用线性、非线性以及塑性理论开展计算机模拟比对(如图2),通过这种方式来观察材料以及结构对各种极限作用的反馈。同时,还要考虑环境因素对于建筑材料、部件以及建筑性能所产生的作用,比如说施工现场的空气湿度对于砼结构强度所造成的影响,或者是高温对于钢材料的影响等。在计算的过程中,使用一个或多个附加变量,开展计算模型分析工作,这里需要注意的是,计算中所添加的附加变量,可以是依照计算模型所得结果或者是观测结果来进行对比,通过分析所得到的变量。

图2:承载能力极限状态原理示意图
        四、结束语
        人们在选择住房时,不再仅关注其功能与外观,对于建筑结构安全性也十分重视。想要提升建筑质量,保障群众的生命财产安全,设计人员就要将安全作为首要原则,通过重视结构分析、重视建筑商品性以及改变设计思路等方法来提升其安全可靠性。
        参考文献
[1]徐金苗. 浅析建筑工程设计中提高建筑结构安全性的方法[J]. 智能城市, 2019(5):31-32.
[2]王福楠. 如何在建筑结构设计中提高建筑的安全性[J]. 科学技术创新, 2019(23).
[3]孙雷. 建筑结构设计中建筑的安全性提高方法研究[J]. 工程技术研究, 2019(14).
[4]季建平. 建筑结构设计中存在的问题与对策[J]. 工程建设与设计, 2018(2):1-2.
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